隨著(zhu)我(wo)國經濟的(de)快(kuai)速(su)(su)發(fa)展和城(cheng)(cheng)(cheng)市化進程的(de)加(jia)快(kuai)以及人民(min)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)提高，城(cheng)(cheng)(cheng)市生(sheng)活(huo)垃圾(ji)(ji)產生(sheng)量(liang)不斷增(zeng)加(jia)，以年均8%-10%的(de)速(su)(su)度遞增(zeng)，垃圾(ji)(ji)處理(li)已(yi)成為影響城(cheng)(cheng)(cheng)市可持續發(fa)展的(de)重要因素之一。

焚燒(shao)(shao)可使垃(la)圾減量(liang)(liang)約90%，但(dan)垃(la)圾焚燒(shao)(shao)會生占垃(la)圾總質量(liang)(liang)5%左右的飛(fei)灰(hui)，現在(zai)對于(yu)飛(fei)灰(hui)處(chu)置(zhi)的要(yao)求是，通過無害化(hua)、穩(wen)定化(hua)處(chu)置(zhi)，使得飛(fei)灰(hui)中浸出液(ye)毒性符合國家標(biao)準后(hou)予以填(tian)埋(mai)。但(dan)是，焚燒(shao)(shao)飛(fei)灰(hui)仍(reng)采用(yong)填(tian)埋(mai)方式，占用(yong)大量(liang)(liang)土(tu)地(di)資(zi)源(yuan)(yuan)，且其重金屬溶出和劇毒有機物二(er)噁英對環境和人類健康的危害的長(chang)期效(xiao)應需(xu)要(yao)考證研究，導(dao)致幾(ji)乎所有城市(shi)在(zai)安全填(tian)埋(mai)場的選址上具有很(hen)大阻(zu)礙(ai)。因此，固體(ti)廢棄物的資(zi)源(yuan)(yuan)化(hua)利用(yong)顯得尤為(wei)重要(yao)。為(wei)此，本文總結了目前國內外飛(fei)灰(hui)資(zi)源(yuan)(yuan)化(hua)利用(yong)的主要(yao)途(tu)徑進行綜(zong)述。

1 建筑材料制作(zuo)

1.1 水泥及(ji)混凝土制作材(cai)料

水(shui)泥(ni)是CaCO3與黏土混合物與其(qi)他材料混合經高(gao)(gao)溫(wen)煅燒(shao)并研磨(mo)而成(cheng)，傳統生(sheng)產過程(cheng)中會消耗大量(liang)原(yuan)料和(he)能(neng)量(liang)，并排放大量(liang)溫(wen)室氣體CO2，如果以(yi)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)灰(hui)替代CaCO3，可(ke)(ke)以(yi)大幅降(jiang)低由(you)于CaCO3煅燒(shao)時所消耗的(de)(de)能(neng)量(liang)，同(tong)(tong)時還可(ke)(ke)以(yi)減(jian)少CaCO3分解而釋放的(de)(de)CO2。同(tong)(tong)濟(ji)大學施惠生(sheng)等(deng)[1]的(de)(de)研究表明(ming)，垃圾焚燒(shao)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)灰(hui)可(ke)(ke)以(yi)用作(zuo)水(shui)泥(ni)原(yuan)料從(cong)而有效(xiao)地(di)降(jiang)低其(qi)處置成(cheng)本，減(jian)少其(qi)對環境造(zao)成(cheng)的(de)(de)二次污染。因為飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)灰(hui)中含(han)有較高(gao)(gao)的(de)(de)重金屬和(he)氯化(hua)物，這將導致它們在(zai)水(shui)泥(ni)中的(de)(de)含(han)量(liang)也增(zeng)加。更嚴重的(de)(de)是飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)灰(hui)中的(de)(de)氯化(hua)物在(zai)水(shui)泥(ni)回轉(zhuan)窯(yao)高(gao)(gao)溫(wen)段(duan)揮發，然后在(zai)低溫(wen)段(duan)冷(leng)凝而堵塞(sai)、腐蝕某些設備(bei)，引起設備(bei)停產。所以(yi)飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)灰(hui)生(sheng)產水(shui)泥(ni)產品時，對飛(fei)(fei)(fei)(fei)(fei)灰(hui)須(xu)進(jin)行水(shui)洗等(deng)預處理，降(jiang)低重金屬和(he)氯化(hua)物的(de)(de)含(han)量(liang)，以(yi)滿足水(shui)泥(ni)生(sheng)產的(de)(de)要(yao)求(qiu)[3]。

由于(yu)(yu)飛灰中(zhong)含(han)有很多水泥類物質(zhi)，因此(ci)可部分代替混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)中(zhong)的(de)水泥。飛灰添加(jia)量適宜時(shi)(shi)，可以提(ti)高混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)抗壓強度(du)，但同(tong)時(shi)(shi)會(hui)導致混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)硬化(hua)時(shi)(shi)間延長，因此(ci)要(yao)通過加(jia)入速(su)凝(ning)(ning)劑來加(jia)快硬化(hua)速(su)度(du)。飛灰也可制(zhi)成球(qiu)狀體，代替砂、石用作(zuo)輕質(zhi)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)骨(gu)料，這種產(chan)品抗壓強度(du)低，但隔音隔熱性能較好，一(yi)般適合于(yu)(yu)非結構件[2]。飛灰的(de)摻(chan)入會(hui)影響混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)變異(yi)性、耐(nai)久性、堿骨(gu)料反(fan)應和水化(hua)熱，必(bi)須(xu)進行嚴格的(de)質(zhi)量控(kong)制(zhi)。同(tong)時(shi)(shi)，飛灰作(zuo)為危險(xian)廢物，用于(yu)(yu)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)必(bi)須(xu)滿足(zu)相關(guan)的(de)環境(jing)標(biao)準(zhun)[3]。

2 巖土工程應用

2.1 瀝青路(lu)面

飛灰(hui)成(cheng)分類(lei)似于火(huo)山灰(hui)，因而(er)可以(yi)替代瀝青混凝土(tu)(tu)中的部(bu)分細骨料。薛永杰等通過大量試(shi)驗證明，飛灰(hui)可以(yi)應用(yong)于瀝青混凝土(tu)(tu)中。關(guan)于摻加飛灰(hui)的瀝青混凝土(tu)(tu)路面對于生態(tai)環境的長期影響目(mu)前還不得而(er)知。

2.2 路基

飛灰(hui)與水(shui)泥混合(he)，不僅產生(sheng)一定的硬度(du)滿(man)(man)足路(lu)基(ji)材料的要(yao)求，同(tong)時水(shui)泥的水(shui)化產物及堿性環境還可(ke)以抑制重金屬的滲濾，利于滿(man)(man)足環保的要(yao)求，因此可(ke)以用(yong)垃圾飛灰(hui)作(zuo)(zuo)為路(lu)基(ji)材料。飛灰(hui)替代部分砂或水(shui)泥作(zuo)(zuo)為道路(lu)填充層或支撐層時，必須(xu)執(zhi)行嚴(yan)格(ge)的操作(zuo)(zuo)控制和配料要(yao)求，使所得材料符合(he)建筑原料的要(yao)求，否則可(ke)能(neng)對地表水(shui)、地下水(shui)和土(tu)壤造成二次污染(ran)。

2.3 堤壩

堤(di)(di)壩(ba)主要是由(you)(you)泥土和(he)石(shi)頭類物質構筑(zhu)而成(cheng)的(de)，加入石(shi)灰或水泥能降(jiang)低泥土的(de)可(ke)壓(ya)縮性，增強(qiang)剪切強(qiang)度，起(qi)到很好的(de)穩定作用。基于(yu)(yu)飛灰的(de)凝硬化特性，其可(ke)代替部分石(shi)灰和(he)水泥用于(yu)(yu)構筑(zhu)堤(di)(di)壩(ba)。由(you)(you)于(yu)(yu)飛灰的(de)密度比堤(di)(di)壩(ba)中其它填充物質小，飛灰用于(yu)(yu)堤(di)(di)壩(ba)可(ke)以(yi)減小負(fu)荷(he)，減輕(qing)地基沉降(jiang)。通過對飛灰進(jin)行(xing)預水洗(xi)可(ke)以(yi)有效防止對土壤和(he)地下(xia)水產(chan)生污染。

3 農業利用

由(you)于垃圾飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)中含有農作(zuo)物(wu)生(sheng)長所必需的(de)K、P、Cu等(deng)元素，可以利用少(shao)量飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)替代化肥來改善土壤。孫成(cheng)等(deng)的(de)研究(jiu)表(biao)明，將(jiang)飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)應用于酸性(xing)土壤，可提(ti)高(gao)土壤的(de)pH值，即用飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)改良酸性(xing)土壤是可行的(de)。飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)的(de)摻加量可根據所生(sheng)長植(zhi)物(wu)和土壤酸性(xing)適當(dang)增加或減少(shao)，飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)作(zuo)為肥料(liao)或改良劑(ji)的(de)最大問題是植(zhi)物(wu)重金屬富集作(zuo)用和鹽的(de)影響。

4 其它

4.1 吸附劑

生活垃(la)圾(ji)焚燒飛灰和(he)天然沸石、粉(fen)煤灰一樣，具有(you)(you)高比(bi)表面積，且含有(you)(you)SiO2和(he)Al2O3等礦物質，因此可(ke)用(yong)(yong)于合成人工(gong)沸石，其產品可(ke)用(yong)(yong)于化學工(gong)業(ye)，如吸(xi)取不同溶解態的離(li)子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)，也可(ke)用(yong)(yong)于處理工(gong)業(ye)廢水吸(xi)附重(zhong)金屬離(li)子(zi)(zi)，以及(ji)吸(xi)附農業(ye)廢水中(zhong)的氨離(li)子(zi)(zi)。

4.2 污(wu)泥調理劑

生活垃圾焚燒飛(fei)(fei)灰(hui)作(zuo)(zuo)為(wei)污(wu)(wu)泥調理劑已有(you)研究，結(jie)果顯示，飛(fei)(fei)灰(hui)降(jiang)低了污(wu)(wu)泥的(de)比阻和毛細管吸收時(shi)間(jian)，克(ke)服了污(wu)(wu)泥中(zhong)油對脫(tuo)(tuo)水的(de)負作(zuo)(zuo)用，從而推動污(wu)(wu)泥的(de)過(guo)濾(lv)脫(tuo)(tuo)水過(guo)程。雖然(ran)濾(lv)出液(ye)中(zhong)重金屬(shu)(shu)離(li)子濃度(du)增加，但仍符(fu)合排放標準(zhun)，同時(shi)指出最佳飛(fei)(fei)灰(hui)使用量為(wei)3%-4%。這一做法的(de)缺點是過(guo)濾(lv)后(hou)污(wu)(wu)泥中(zhong)重金屬(shu)(shu)濃度(du)將增加。

為了減(jian)少對于環境的(de)(de)(de)污染和(he)緩解填埋場地的(de)(de)(de)緊張狀況(kuang)，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)減(jian)少資(zi)源的(de)(de)(de)浪費，應(ying)研究垃(la)圾殘(can)余物的(de)(de)(de)資(zi)源化(hua)利用，力求在(zai)經濟成本與環境要求中(zhong)找到最佳平衡點，開發(fa)出適宜的(de)(de)(de)飛灰處理(li)技術，并制定相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)飛灰用作路基材料的(de)(de)(de)技術標準(zhun)，進一步(bu)推(tui)進我國在(zai)飛灰資(zi)源化(hua)利用方面的(de)(de)(de)技術開發(fa)。針(zhen)對國內不同(tong)類型垃(la)圾焚燒爐產生飛灰的(de)(de)(de)理(li)化(hua)特性，在(zai)飛灰的(de)(de)(de)資(zi)源化(hua)利用時(shi)，應(ying)根(gen)據具體情況(kuang)做出不同(tong)的(de)(de)(de)處理(li)措(cuo)施。

參考文獻

[1]施(shi)惠生.利用城市垃(la)圾焚燒飛灰煅燒水泥熟料初探[J]. 水泥， 2004， (11)： 1-4.

[2]倪靜，趙由才.城市生(sheng)活(huo)垃圾焚(fen)燒飛(fei)灰的(de)處(chu)理與綜合利(li)用[J].環境衛生(sheng)工程，2006，14(6)：20-23.

[3]朱永春，李亞增.飛(fei)灰在混凝土中的作用及影響[J].林(lin)業科(ke)技(ji)情(qing)報，1995(2)：42-43.

作者簡介：王(wang)威 (1980-)，男，工程師，現從事(shi)環境科研工作.

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